Question

3．把Al和Fe₃O₄粉配成鋁熱劑，分成兩等份，前一份在高溫下恰好完全反應，然后將生成物與足量的鹽酸充分反應，后一份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應，前后兩種情況下生成氣體的物質的量之比為（　　）

• A． 1：3
• B． 9：8
• C． 3：4
• D． 4：3

Answer 1

分析 把鋁粉和Fe₃O₄粉末混合物，分成兩等份，一份在高溫下恰好完全反應生成鐵與氧化鋁，由電子轉移守恒可知$\frac{8}{3}$n（Fe）=3n（Al），然后將生成物與足量的稀鹽酸反應，鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵與氫氣，由電子轉移守恒可知n（H₂）=n（Fe）；令一份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反應，鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，由電子轉移守恒可知2n′（H₂）=3n（Al），據此計算判斷．

解答 解：把鋁粉和Fe₃O₄粉末混合物，分成兩等份，一份在高溫下恰好完全反應生成鐵與氧化鋁，由電子轉移守恒可知$\frac{8}{3}$n（Fe）=3n（Al），然后將生成物與足量的稀鹽酸反應，鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵與氫氣，由電子轉移守恒可知n（H₂）=n（Fe），所以n（H₂）=$\frac{9}{8}$n（Al）；
令一份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反應，鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，由電子轉移守恒可知2n′（H₂）=3n（Al），所以n′（H₂）=$\frac{3}{2}$n（Al）．
故兩種情況下生成氣體的物質的量之比為n（H₂）：n′（H₂）=$\frac{9}{8}$n（Al）：$\frac{3}{2}$n（Al）=3：4，
故選：C．

點評 本題考查混合物的計算、根據方程式的計算，難度中等，清楚反應過程是關鍵，注意利用電子轉移守恒解答．